文 献 综 述

1.引言

化石能源一直在我国能源结构中占据主要地位，现代工业的快速发展也是建立在化石能源的快速消耗的基础上。近年来，随着工业等的不断扩张和能源不合理的使用，化石燃料面临着枯竭的危险。同时，大量使用煤炭、石油等资源带来了严重的环境问题。因此，当前在推动高效使用化石能源的同时，发展储量丰富，清洁无污染的非化石能源成为新世纪解决能源危机的关键。

氢气是目前最理想的新能源材料之一，其储量丰富、燃烧效率高、燃烧后只产生水和热。是一种理想的清洁无污染能源。但氢气的存储和运输却成为阻碍氢气大规模应用的主要障碍。在诸多储氢材料中，合金材料占据了相当比例。包括镁基储氢材料，稀土储氢材料，钛系储氢材料，锆系储氢材料等。利用储氢合金作为电极材料制备的镍氢电池（Ni-MH电池），以其独特的性能，在电动汽车，电动工具，混合动力汽车等领域应用广泛。

镁及镁基合金具有储氢量大，资源丰富、价格低廉等优点。但由于Mg表面易氧化生成氧化膜，导致Mg吸放氢的条件比较苛刻。目前通过合金化改善Mg基合金氢化反应的动力学和热力学[1]。镁基储氢合金作为镍氢电池的负极材料，在碱性电解液中存在着易腐蚀，循环性能差等缺点。针对此问题，以过渡金属元素对部分镁进行取代，以期提高其循环稳定性。

2.制备工艺

近年来的研究表明，不同的制备方法对镁基储氢合金的性能有很大的影响。目前主流制备方法包括熔炼法、粉末烧结法、扩散法、机械合金化法和氢化燃烧合成法等。

2.1.熔炼法

熔炼法是制备镁基储氢合金的一种传统方法。Reilly等[2]首先以镁和镍混合炼成Mg2Ni合金。采用氢气纯度超过99.9％。首先在电磁感应炉内制备镁镍合金，通入氩气防止Mg的燃烧。然后转移至干燥箱内，干燥后粉化成为粉末状。再置于高压反应容器内，在300psia和350℃下发生吸氢反应。降低氢气的剩余压力则可以发生解吸反应。结果表明，虽然最初合金的反应速率较慢，但通过在温度低于200℃，H2压力低于200psia的条件下进行几次吸放氢的预处理之后，反应动力学速率显著提升。该法由于电磁感应的搅拌作用，熔液顺磁力线方向不断翻滚，使熔体得到充分混合而均质地融化，易于得到均质合金。合金的凝固选择锭模铸造法或急冷凝固法，可获得块状或粉末合金，最后经活化即成金属氢化物产品[3]。

但这种方法所得到的产品使用前必须粉碎, 产品的表面性能比较差, 吸、放氢速度比较慢, 分解温度比较高, 因而限制了它们在实际中的应用。